高达 1000V 的交流电测试及全球标准电压供电模拟

自特斯拉发明交流电以来，交流电成为了发电、输电及用电的主流形式。由于各国电力系统的发展历史不同，电网所采用的电压参数也有所不同。当然更高的电压值，在传输相同的电能时，意味着更小的电流及更小的损耗，也就能达到更远的输电距离。但同时高电压对于相关设备的绝缘及耐压也有更高的要求，一旦发生事故，危险性也更大。所以各国用电条件的不同，也影响了当地电网电压等级的演变。 

国际电工委员会发布的标准文件《IEC 60038-2009 标准电压》中，对 100V1000V 交流电系统常用电压值进行了规范，包括 120/208、230、230/400、277/480、347/600、400/690、1000 等，频率有些采用 50Hz 或 60Hz（标注一个值的，为线电压，标注为两个值的，较低的是相电压，较高的是线电压）。此标准中依据全球常用电压等级进行了简化，例如 230/400 V 此参数同时覆盖了相近的 220/380 V 及 240/415 V。

1000V 以下交流电系统一般被认为是低压系统并用于民用、工业用电等系统终端的用电环节。具体来说，230/400V 及以下电压等级一般用于家用用电，超过230/400V 的常用于工业及大型商业楼宇。这些系统中既包含有电动机、空调、照明等用电负荷，又包含有断路器、熔断器等开关保护设备及接触器、变频器等控制设备的广泛使用。

在这些产品的研发、生产、测试环节，都需要使用测试用交流电源来建立纯净稳定的测试环境，并按照其额定电压等级，完成相关标准化测试。我们可以看到，在低压额定电压中，最大相电压高达 400V，线电压高达 1000V，但是市面上很难找到如此高电压的交流可编程电源，许多设备厂家都无法进行满电压测试，或者只能使用变压器来改变电压而使得测试流程难以操作。 

300V 以上用电环境模拟 

1、煤矿、化工、船舶 

在煤矿中进行供电时面临着输电距离远、用电负荷大的问题，民用 300V 以下的供电电压难以提供充足的动力，所以在中国，煤矿电源采用更高一级的三相660V 电压。该系统中使用的电气设备，如交流电机、风机、断路器、变频器，接触器，继电器等设备都需要对其额定电压等电气参数进行测试。煤矿下的工作环境同时还有较大的安全风险，各类设备需要满足防燃防爆的要求并具备更高的可靠性，在设备的研发及生产中就需要完成更加严苛的环境测试。这也使得设备厂商需要配备完善的测试设备，包括供电电源，来完成相关标准测试。 

除此以外，钢铁、化工之类工业企业由于有大型用电负荷，广泛使用三相 660V电压。在船舶、钻井这样的离岸用电系统中，为了减小损耗，也使用三相 660V系统。

2、风力发电 

在全球开发利用新能源的浪潮中，风力发电是一种已经实现商业化的常用新能源，每年的装机容量及增速都保持着增长的态势。在欧洲，风力发电占比超过11%，而在英国，到 2018 年，风力发电的比重占到全英总发电电量的三分之一。大量大型风力发电机组竖立在英国周边海域。 

作为一种发电设备，风力发电机出口电压也遵循着相关电压标准。主流商用MW 级风力发电机组的出口电压常常采用 690V，经过变压器升压后并入电网，为远距离的用户进行供电。相关风机出口控制系统设备，都需要在此电压等级下进行测试。

3、高参数的控制及测量设备 

在供电系统中，除了发电机、电动机、用电设备等主要设备，还需要有大量的辅助设备。例如断路器、熔断器、隔离开关等开关设备，电表、电流互感器、电压互感器等测量设备，继电器、接触器等控制设备。这些设备为了能适应多种电压参数，具备，常常将额定电压参数取的较系统额定电压更高，有较宽的输入范围。这样就需要在产品测试中配备相应高电压范围的供电电源。 

例如智能电表产品中有 480V 的宽量程款型，而其供电电源模块的额定电压会在其基础上再取 1.1 倍即 528V。这种交流电压并非常见参数，普通的交流电源难以完成测试。 

解决方案 

ITECH IT7600 升压套件，相电压输出高达 600V，线电压输出高达 1000V，可以覆盖全球低压标准电压等级，更有单相及三相机型可选。 

在单相机型中，IT7600 升压套件可提供单相三线制输出，额定电压高达 600V，功率达到 2.7kVA。

在三相机型中，IT7600 升压套件可提供三相五线制输出，额定相电压高达600V，额定线电压高达 1039V，可以接入三相三线、三相四线及三相五线制等各种待测物交流输入端线制。

在测试功能上，IT7600 升压套件可以轻松便捷的完成各种标准测试。IT7600升压套件具有 7 寸大屏幕示波功能，内置单相/三相功率分析仪功能，能够显示电压、电流、功率波形曲线，实时测量电压电流峰值、有效值、平均值，有功功率、无功功率、功率因数等丰富的交流参数，减少使用示波器及功率计的成本。

LIST 功能可以帮助客户对交流电电压、频率进行编辑，实现电压瞬时跌落、短时中断等标准测试。通过扫描功能可以自动抓取最大功率点电压及频率，配合完成电源模块等产品的效率测试。同时还可以通过对每相输出的独立设定，模拟三相不平衡的状态，验证待测物的抗干扰能力。在更高的电压输出能力下，IT7600升压套件仍然具有强大的测试功能。

300V 以下用电环境模拟 

1、 全球标准电压 

当然，在交流电源的应用中，对于 100~240V 的需求占了最大的比重。例如民用单相电压上，中国的标准电压为 220、50Hz，这一电压参数也广泛应用于欧洲及非洲。美国民用电标准电压为 120、60Hz,相比于中国标准电压，该参数在电压幅值上有较大差异，频率也并不相同。而日本民用电标准电压为 100V、频率既有 50Hz 又有 60Hz，工业用电也有使用 200V。 

当设备厂商面对全球不同国家的供货需求时，也需要根据当地的用电参数来设计生产相应的产品。而电源模块产品为了能够有更强的通用能力，会设计为宽范围的输入参数，例如手机充电器、笔记本电脑电源一般输入为 100-240V，50-60 Hz。这就要求测试设备有灵活的电压、频率调节能力。考虑到电源模块、家电办公产品的行业特征，测试设备也应具有较高的性价比，及更简易的操作方法并适用于全球主要的标准测试要求。 

解决方案 

1、ITECH IT7600 

IT7600 系列高性能可编程交流电源，电压可达 300V/600V，最大功率可达54kVA，输出频率 10-5000Hz。支持单/三相输出，强大的主从并机功能实现多模块的同步均流输出。其丰富、专业的测试功能特别适合研发实验室、计量检测单位行业应用。 

IT7600系列具备仿真交流电压与直流偏移电压的功能，可以模拟任意波形输出。可仿真IEC61000-4-11标准针对电压突降、短路中断和电压变化规定项目做测试。 

IT7600系列可以让用户自行设定电压或频率输出变动率，使电压或频率有规律的逐步达到设定值，可以更为精准的验证产品的操作范围，也可以减少待测物开机时的浪涌电流。

IT7600系列拥有强大的谐波分析功能，包括电压谐波测量和电流谐波测量。10-500Hz频率范围内，可以测量50次电压和电流谐波；500Hz频率以上，可以测量20次电压和电流谐波。在谐波模式下可实现电压和电流谐波失真因数VA PROCRAMVADLE AD POWER SOURCE（U/ITHD）和相位的测试。此外还可进行多次谐波测量，结果以列表或柱状图的方式显示，使测试结果分析更加一目了然。同时其强大的谐波模拟能力，最高可达50次谐波。10-500Hz频率范围内，可以模拟50次谐波；500Hz频率以上，可以模拟20次谐波。可以方便的完成待测物关于电能质量参数的测试。

IT7600系列支持单/三相输出，可以实现对于三相交流电源的测试应用。用户可以根据实际需求实现Y型和Δ型的连接方式。自由灵活的搭配，满足多元的测试需求。

2、ITECH IT7300 

IT7300系列可编程交流电源采用精密线性（Linear）放大技术，低噪音、高稳定性高功率密度设计，1500VA 为3U尺寸，节省安装空间。频率范围45Hz-500Hz 

相位角0-360°可调，电压为300/500V,功率可达9000VA。支持单相或三相测试。 

可设定电压和频率的输出变动率，高电流波峰因素，适用于浪涌电流测试。具有TRIAC Dimmer 调光/调速器模拟功能，可简化电机及照明产品的测试。 

LIST模式做测试电源扰动（PLD）模拟，可模拟突波、陷波波形、电压暂降、短时中断和电压变化模拟。 可量测各种电参数，包括RMS电压/电流、实际功率、功率因素、VA（视在功率）、峰值电流等参数。测量解析度可达到0.01W/0.1mA，符合能源之星（Energy Star）标淮要求。标配GPIB/RS232/USB/LAN通讯接口（支持SCPI协议）。具有完善的过流、过压、过功率及过热保护。可应用于电子电机产业、照明等领域，研发品检单位的规格验证到实验室测试使用，在及工厂生产产线测试中是一种性价比更高的选择。